為了達成2060年碳中和目標,我國正加快能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。同時隨著家庭娛樂,商業(yè)賽事直播、網(wǎng)絡直播、工作線上化,等需求的不斷增長,超大尺寸、高分辨率及高刷新率的顯示產(chǎn)品也受到了各大廠商的關(guān)注與發(fā)展。
隨著消費者對屏幕的要求越來越高,提升性能的角度亦有多種。
例如,從屏幕的驅(qū)動技術(shù)入手解決,就有:a-Si、LTPS、Oxide三種技術(shù)。
雖然這些技術(shù)各有優(yōu)勢,但相對其他兩種技術(shù),Oxide有如下優(yōu)勢:
1、Oxide具有高電子遷移率,可實現(xiàn)面板的高分辨率、高刷新率、窄邊框、低功耗等性能。。
2、漏電流方面,Oxide最佳,可實現(xiàn)低頻驅(qū)動,畫面無更新時可以讓畫面保持更長時間,進一步提高省電效果,實現(xiàn)長續(xù)航在低功耗方面有明顯優(yōu)勢。
低頻顯示功耗優(yōu)勢
3、Oxide性能和成本相對均衡,目前主要用于中大尺寸的高端LCD和大尺寸的OLED屏,當前市場份額較高。
氧化物開口率更高
氧化物技術(shù)現(xiàn)狀
金屬氧化物半導體是一種透明半導體材料,其導帶由金屬離子的ns軌道形成,價帶由氧離子的2p軌道形成,電子在金屬陽離子軌道與鄰近陽離子軌道的重疊區(qū)進行快速傳輸。IGZO(indium gallium zinc oxide,銦鎵鋅氧化物)是金屬氧化物半導體的一種,由氧化銦、氧化鎵、氧化鋅燒結(jié)而成,2003年由日本東京工業(yè)大學細野秀雄最先提出在 TFT行業(yè)中應用,是最早實現(xiàn)量產(chǎn)的金屬氧化物。
金屬氧化物半導體導電軌道
雖然,氧化物比已有的非晶硅類技術(shù)的面板具有更高的遷移率、開口率,更優(yōu)異的截止特性,可以采用低溫工藝制造,可大尺寸化等優(yōu)點,能夠滿足末來產(chǎn)品高品質(zhì)提升和降低能耗的雙重需求。然而,氧化物半導體表現(xiàn)出較差的耐熱性,在薄膜晶體管的制造過程中,尤其是熱處理或等離子體處理過程中,氧容易被分離并由此形成晶格缺陷,而晶格缺陷會使氧化物半導體具有電器上淺得雜質(zhì)水平,并使氧化物半導體電阻變低。在氧化物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應用上,傳統(tǒng)的氧化物薄膜微結(jié)構(gòu)在偏壓應力、光照、大電流下器件性能衰減等不穩(wěn)定的問題,以及銅工藝與氧化物工藝不匹配的難題。
氧化物技術(shù)哪家強?
隨著氧化物技術(shù)迭代升級,不斷完善,各個企業(yè)亦各顯神通,那么京東方作為半導體顯示龍頭企業(yè),在氧化物半導體技術(shù)領(lǐng)域上也是率先發(fā)力,已有多年的技術(shù)積累并取得了重大突破。跟小酷一起了解一下吧!
京東方創(chuàng)造性研發(fā)出銅擴散阻擋技術(shù),提出獨有的氮氧平和理論、界面修復理論,同時產(chǎn)學聯(lián)合,在材料、器件結(jié)構(gòu)和原理上均實現(xiàn)了突破,解決了氧化物半導體顯示技術(shù)的量產(chǎn)難題,在國內(nèi)率先實現(xiàn)量產(chǎn)。
該展品是BOE(京東方)在2022年SID展示的高遷移率氧化物樣機,是BOE持續(xù)研究探索的成果,采用新型氧化物材料和工藝方案,場效應遷移率提升為原來的3倍,大于30cm2/V.s。綜合高遷移率、GOA數(shù)量減半及驅(qū)動電壓優(yōu)化特點,其邏輯功耗比常規(guī)氧化物優(yōu)化40%,實現(xiàn)極致低功耗。邊框較常規(guī)氧化物減小1mm,實現(xiàn)極致窄邊框。
京東方的氧化物技術(shù)優(yōu)勢主要在于NB刷新率高、遷移率高、LTPO低功率。
近年京東方的氧化物實現(xiàn)了高遷移率、超高刷新率、大尺寸LCDGOA技術(shù)、LTPO技術(shù)、大尺寸高分辨率OLED顯示技術(shù)的突破?;趶姶蟮募夹g(shù)創(chuàng)新力賦能,京東方氧化物半導體技術(shù)產(chǎn)品形態(tài)分布實現(xiàn)突破,從手機產(chǎn)品到超大的110英寸的電視產(chǎn)品,從2K顯示產(chǎn)品到8K超高分辨率產(chǎn)品顯示,從1HZ的低頻驅(qū)動產(chǎn)品到500Hz的高頻驅(qū)動產(chǎn)品,從LCD顯示產(chǎn)品到OLED顯示產(chǎn)品,基本實現(xiàn)了主流市場產(chǎn)品的全覆蓋,引領(lǐng)全球半導體顯示行業(yè)的發(fā)展。
氧化物技術(shù)去向何方?
基于氧化物半導體的薄膜晶體管仍然會是末來顯示行業(yè)研究的熱點技術(shù)之一。國內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員應加大研發(fā)力度,抓住機遇,開發(fā)出綜合性能優(yōu)良的基于氧化物半導體的薄膜晶體管以滿足顯示領(lǐng)域越來越高的性能需求,同時增強我國在該方面技術(shù)的競爭力。 未來,如同京東方這樣的領(lǐng)先企業(yè),將會在創(chuàng)新之路上不斷前進,引領(lǐng)中國的半導體顯示技術(shù)企業(yè)不斷前進,持續(xù)提升產(chǎn)品顯示性能,大力推進氧化物技術(shù)搭配低頻驅(qū)動技術(shù)的普及及應用,賦能綠色經(jīng)濟,不斷提升系那是產(chǎn)品的能效助力“碳中和”目標早日實現(xiàn),持續(xù)為用戶推出更優(yōu)美,更節(jié)能的顯示產(chǎn)品,用心改變生活,用科技讓生活更加美好!
審核編輯 :李倩
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原文標題:前沿科技 | 一文讀懂熱門氧化物半導體顯示技術(shù)
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